四种整流电路的特性比较
10种精密整流电路的详解
1.第一种得模拟电子书上(第三版442页)介绍得经典电路。
A1用得就是半波整流并且放大两倍,A2用得就是求与电路,达到精密整流得目得。
(R1=R3=R4=R5=2R2)2.第二种方法瞧起来比较简单A1就是半波整流电路,就是负半轴有输出,A2得电压跟随器得变形,正半轴有输出,这样分别对正负半轴得交流电进行整流！(R1=R2)3.第三种电路仿真效果如下:这个电路真就是她妈得坑爹,经过我半天得分析才发现就是这样得结论:Uo=-|Ui|,整出来得电路全就是负得,真想不通为什么作者放到这里,算了先把分析整理一下:当Ui>0得时候电路等效就是这样得放大器A就是同相比例电路,Uo1=(1+R2/R1)Ui=2Ui放大器B就是加减运算电路,Uo2=(1+R2/R1)Ui-(R4/R3)Uo1=-Ui当Ui<0得时候电路图等效如下:放大器A就是电压跟随器,放大器B就是加减运算电路式子整理:Uo2=(1+R4/(R2+R3))Ui- R4/(R2+R3)Ui=Ui以上就是这个电路得全部分析,但就是想达到正向整流得效果就应该把二极管全部反向过来电路与仿真效果如下图所示4.第四种电路就是要求所有电阻全部相等。
这个仿真相对简单。
电路与仿真效果如下计算方法如下:当Ui>0时,D1导通,D2截止(如果真就是不清楚为什么就是这样分析,可以参照模拟电子技术书上对于第一种电路得分析),这就是电路图等效如下(R6就是为了测试信号源用得跟这个电路没有直接得关系,不知道为什么不加这个电阻就仿真不了)放大器A构成反向比例电路,uo1=-ui,这时在放大器B得部分构成加减运算电路,uo2=-uo1=-(-ui)注意:这里放大器B得正相输入端就是相当于接地得,我刚开始一直没有想通,后来明白了,这一条线路上就是根本就没有电流得,根本就没有办法列出方程来。
(不知道这么想就是不就是正确得)当Ui<0得时候,D1截止,D2导通,电路图等效如下:这时就需要列方程了Ui<0时Ui/R1=-(U2/R5+U2/(R2+R3))计算得到U2=-2/3 Ui再根据U2/(R2+R3)=(U0-U2)/R4 得到U0=3/2 U2带入得到U0=-Ui这个电路在网上找到得,加在这里主要就就是感觉与上一个电路有点像,但就是现在分析了一下,这个就是最经典得电路变形,好处还不清楚。
电工——高级工——电子技术
主要内容•稳压电源电路•放大和振荡电路•逻辑门电路•晶闸管整流电路第一部分直流稳压电源电路•小功率直流稳压电源的组成：整流变压器：把输入的交流电压变为整流电路所要求的交流电压值。
整流电路：由整流器件组成，它把交流电变换成方向不变但大小随时间变化的脉动直流电。
滤波电路：把脉动的直流电变换为平滑的直流电供给负载。
稳压电路：使整流输入电压尽可能少受电源波动或负载变化的影响而保持稳定的电路。
第一部分稳压电源电路•整流电路单相整流电路半波整流全波整流桥式整流三相整流电路半波整流全波整流桥式整流•稳压电路不可控整流电路：晶体二极管，它具有单向导电特性，应用二极管就可构成最简单的整流电路。
在单相整流电路中，最基本的整流形式有半波整流和应用最广泛的桥式整流，这些整流电路都是利用二极管的单向导电性来将交流电变换为直流电，因此二极管是构成整流电路的关键器件。
这种用作整流的二极管称为整流二极管，简称整流管。
把二极管当作理想器件，即认为它正向导通时电阻为零，反向截止时电阻为无穷大。
1、单相半波整流电路2、半波整流工作原理•单相半波整流电路中，•二极管只导通半个周期，另半个周期截止。
•在二极管导通时，输出脉动直流电压平均值：U L ≈0．45U 2•输出脉动直流电流平均值：•二极管截止时，所承受的最大反向电压U RM 就是u 2的峰值：LL L L R U R U I 245.0≈=224.12U U U RM ≈=3、单相全波整流电路构成•单相全波整流电路的构成，在变压器二次侧有一个中央抽头，U2为整个副侧电压的一半，电路中有两个二极管。
4、全波整流工作原理1、当交流电源的波形处于正半周时，二极管V1导通，电流通过下述路径：电源+→V1→R L→整流变压器中间抽头2、当电源的波形处于负半周时，V2导通，电流通过下述路径：电源+→V2→R L→变压器中间抽头总之，流经Rc的电流的方向是相同的。
•R L两端输出电压平均值为U0=0.9U2•当V1导通时，V2截止。
单相整流电路.
单相桥式全控整流电路
带电阻负载时的电路
晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和 VT3组成。在实际的电路中，一般都采 用这种标注方法，即上面为 1 、 3 ，下 面为2、4。 带电阻负载时的电路及波形图2-5。其 输出电压波形同半控桥式整流电路。
u (i )
u
d
d
d
i
d
b) 0
t
u
5）按变压器二次侧电流的方向为单向或双向
分为单拍电路和双拍电路 6）按控制方式分类
相控整流电路：采用晶闸管为主要的功率开关器 件，通过控制触发脉冲起始相位来控制输出电压 的大小。电路容量大，控制简单，技术成熟。 PWM整流电路：采用全控器件，使用现代的控制 技术，在工程领域因其优良的性能得到越来越多 的应用。
带续流二极管的单相半波电路基本数 量关系： 输出直流电压的平均值 Ud（和纯阻性 负载相同） 输出直流电流的平均值Id. （和纯阻性 负载相同） 若近似认为id为一条水平线，恒为Id， 则流过 SCR 的电流平均值和有效值分 别为（2-10）
单相半波可控整流电路的特点 特点是线路简单、易调整 但输出电流脉动大，变压器二次侧电 流中含直流分量，造成变压器铁芯直 流磁化 实际上很少应用此种电路
VT
1,4
c) 0 i
2
t
d) 0
t
图2-5 单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形
基本数量关系
直流输出电压平均值Ud 在同样的控制角α情况下 ， 输出的平均电压 U d 是 单相半波的两倍； SCR可控移相范围为1800； 属于双拍电路。 直流输出电流平均值Id 和SCR的平均电流idT 由于SCR轮流导电，所以流过每个SCR的平均电 流idT只有负载上平均电流的一半。
单相整流电路解读
直流负载
电容性负载：整流电路输出端接大电 容滤波后，其负载呈电容性的特点， 即器件刚导通时流过电容很大的充电 电流，电流波形呈尖峰状，易损坏器 件，因此一般不宜在输出端接大电容 器。 反电势负载：整流装置输出端给蓄电 池充电或供直流电动机作电源时，属 反电势负载。其特点是：只有当电源 电压大于反电势时器件才可能导通， 电流波形脉动大。
u b)
2
O u
t
1
t
d
c)
O i
t
d
I d) O i e) O i f) O u g) O
VT VT
d
t
I
d
-
+
t
VD
R
t
t
工作过程和特点
在U2的正半周，VDR承受反向电压，不导通，不 影响电路的正常工作; π ～ 2π 期间，电感L的感应电势（下正上负）使 VDR导通，此时，L释放能量，维持负载电流通过 VDR构成回路，而不通过变压器。称为续流。在 续流期间，VT承受u2的负压而关断，此时Ud=0。 当ωL》R时，id不但连续而且基本上维持不变， 电流波形接近一条直线。
导通角θ ：晶闸管在一个电源周期中处于 通态的电角度称为，用θ 表示。在半波电路 中，θ ＋ ＝ π。 移相：改变触发脉冲出现的时刻，即改变 控制角的大小。 移相控制：控制触发角的大小，使输出整 流平均电压值发生变化。
的移相范围：指触发角 可以变化的角度
范围。改变触发角使输出整流电压平均值从 最大值降到最小值的变化范围。在不同的电 有不同的角度范围。如在单相半波 路中， 电路中， 的移相角度范围是0～π。 相控方式：一种通过控制触发脉冲的相位来 控制直流输出电压大小的方式称为相位控制 方式，简称相控方式。
各类整流电路图及工作原理
各类整流电路图及工作原理整流电路是指将交流电转换成直流电的电路。
整流电路主要有单相半波整流电路、单相全波整流电路、三相半波整流电路和三相全波整流电路四种类型。
1.单相半波整流电路：单相半波整流电路由一个二极管、一个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下：当输入电源为正半周期时，二极管导通，电流通过负载电阻。
当输入电源为负半周期时，二极管截止，电流不通过负载电阻。
因此，输出电压为输入电压的正半周期。
2.单相全波整流电路：单相全波整流电路由两个二极管、一个中心引线和一个负载电阻组成。
工作原理如下：当输入电源的正半周期时，D1导通，电流通过D1和负载电阻。
当输入电源的负半周期时，D2导通，电流通过D2和负载电阻。
因此，输出电压为输入电压的绝对值。
3.三相半波整流电路：三相半波整流电路由三个二极管、三个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下：当输入电源的A相为正半周期时，D1导通，电流通过D1和负载电阻。
当输入电源的B相为正半周期时，D2导通，电流通过D2和负载电阻。
当输入电源的C相为正半周期时，D3导通，电流通过D3和负载电阻。
因此，输出电压为输入电压的正半周期。
4.三相全波整流电路：三相全波整流电路由三个二极管、三个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下：当输入电源的A相为正半周期时，D1和D4导通，电流通过D1、D4和负载电阻。
当输入电源的B相为正半周期时，D2和D5导通，电流通过D2、D5和负载电阻。
当输入电源的C相为正半周期时，D3和D6导通，电流通过D3、D6和负载电阻。
因此，输出电压为输入电压的绝对值。
以上是四种常见的整流电路的电路图和工作原理。
整流电路在电力系统、电子设备等领域中广泛应用，能够将交流电转换成直流电，为后续电路的正常工作提供了基础。
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
一、实验背景整流是指将交流电变换为直流电的变换，而将交流电变换为直流电的电路称为整流电路。
整流电路是四种变换电路中最基本的变换电路，应用非常广泛。
对于整流电路，当其带不同负载情况下，电路的工作情况不同。
此外，可控整流电路不仅可以工作在整流状态，即将交流电能变换为直流电能，还可以工作在逆变状态，即将直流电能变换为交流电能，称为有源逆变。
在工业中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路（Three Phase Full Bridge Converter），它是由两个三相半波可控整流电路发展而来。
该次试验即是针对三相桥式全控整流电路而展开的一些较为简单的学习与研究。
二、实验原理三相桥式全控整流及有源逆变该次实验连接电路图如下图所示整流有源逆变控制信号初始化约定：，，整流，，逆变，，临界注意事项：在接主电路过程中，晶闸管接入双刀双闸开关时一定要注意正负极必须正确匹配。
电容器用于吸收感性电流引起的干扰，使得示波器显示的波形更加标准、清晰。
双刀双掷开关在切换时主回路必须断电，否则很可能因切换时拉出电弧而损坏设备。
（一）整流电路1、整流的概念把交流电变换为直流电的变换称为整流（Rectifier），又叫AC-DC变换（AC-DC Converter）。
整流电路是一种把交流电源电压转换成所需的直流电压的电路。
AC-DC变换的功率流向是双向的，功率流向由交流电源流向负载的变换称之为“整流”，功率流向由负载流向交流电源的变换称之为“有源逆变”。
采用晶闸管作为整流电路的主控器件，通过对晶闸管触发相位的控制从而达到控制输出直流电压的目的，这样的电路称之为相控整流电路。
2、整流电路的分类（1）按电路结构分类①半波整流电路：半波整流电路中每根电源进线流过单方向电流，又称为零式整流电路或单拍整流电路。
②全波整流电路：全波整流电路中每根电源进线流过双方向电流，又称为桥式整流电路或双拍整流电路。
（2）按电源相数分类①单相整流电路：又分为单脉波整流电路和双脉波整流电路。
整流桥电路大全
整流电路大全9.3.7 正、负极性全波整流电路及故障处理如图9-24所示是能够输出正、负极性单向脉动直流电压的全波整流电路。
电路中的T1是电源变压器，它的次级线圈有一个中心抽头，抽头接地。
电路由两组全波整流电路构成，VD2和VD4构成一组正极性全波整流电路，VD1和VD3构成另一组负极性全波整流电路，两组全波整流电路共用次级线圈。
图9-24 输出正、负极性直流电压的全波整流电路1．电路分析方法关于正、负极性全波整流电路分析方法说明下列2点：（1）在确定了电路结构之后，电路分析方法和普通的全波整流电路一样，只是需要分别分析两组不同极性全波整流电路，如果已经掌握了全波整流电路的工作原理，则只需要确定两组全波整流电路的组成，而不必具体分析电路。
（2）确定整流电路输出电压极性的方法是：两二极管负极相连的是正极性输出端（VD2和VD4连接端），两二极管正极相连的是负极性输出端（VD1和VD3连接端）。
2．电路工作原理分析如表9-28所示是这一正、负极性全波整流电路的工作原理解说。
表9-28 正、负极性全波整流电路的工作原理解说关键词说明正极性正极性整流电路由电源变压器T1和整流二极管VD2、VD4构成。
整流电路分析在电源变压器次级线圈上端输出正半周电压期间，VD2导通，VD2导通时的电流回路是：T1次级线圈上端→VD2正极→VD2负极→负载电阻R2→地线→T1的次级线圈抽头→次级抽头以上线圈，构成回路。
流过负载电阻R2的电流方向是从上而下，输出正极性单向脉动直流电压。
在交流电压变化到另一个半周后，电源变压器次级线圈上端输出负半周电压，使VD2截止。
这时，次级线圈下端输出正半周电压使VD4导通，其电流回路是：T1次级线圈下端→VD4正极→VD4负极→负载电阻R2→地线→T1次级线圈抽头→次级抽头以下线圈，构成回路。
流过负载电阻R2的电流方向是从上而下，输出正极性单向脉动直流电压。
负极性整流电路分析负极性整流电路由电源变压器T1和整流二极管VD1、VD3构成。
四种常见滤波电路,一网打尽
四种常见滤波电路，一网打尽有源滤波电路为了提高滤波效果，解决π型RC滤波电路中交、直流分量对R的要求相互矛盾的问题，在RC电路中增加了有源器件-晶体管，形成了RC有源滤波电路。
常见的RC有源滤波电路如图Z0716所示。
它实质上是由C1、Rb、C2组成的π型RC滤波电路与晶体管T组成的射极输出器联接而成的电路。
该电路的优点是：1．滤波电阻Rb 接于晶体管的基极回路，兼作偏置电阻，由于流过Rb 的电流入很小，为输出电流Ie的1／（1＋β），故Rb可取较大的值（一般为几十k Ω），既使纹波得以较大的降落，又不使直流损失太大。
2．滤波电容C2接于晶体管的基极回路，便可以选取较小的电容，达到较大电容的滤波效果，也减小了电容的体积，便于小型化。
如图中接于基极的电容C2 折合到发射极回路就相当于（1＋β）C2的电容的滤波效果（因 ie = （1+ β）ib之故）。
3．由于负载凡接于晶体管的射极，故 RL上的直流输出电压UE≈UB，即基本上同RC无源滤波输出直流电压相等。
这种滤波电路滤波特性较好，广泛地用于一些小型电子设备之中。
复式滤波电路复式滤波电路常用的有LCГ型、LCπ型和RCπ型3种形式，如图Z0715所示。
它们的电路组成原则是，把对交流阻抗大的元件（如电感、电阻）与负载串联，以降落较大的纹波电压，而把对交流阻抗小的元件（如电容）与负载并联，以旁路较大的纹波电流。
其滤波原理与电容、电感滤波类似，这里仅介绍RCπ型滤波。
图Z0715（c）为RCπ型滤波电路，它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
其滤波原理可以这样解释：经过电容C1滤波之后，C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量，作为RC2滤波的输入电压。
对直流分量而言，C2 可视为开路，RL上的输出直流电压为：对于交流分量而言，其输出交流电压为：由式可见，R愈小，输出的直流分量愈大；由式可见，RC2愈大，输出的交流分量愈小。
滤波效果愈好。
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表1 四种整流电路的特性比较
电路名称 半波整流电路 全波整流电路 桥式整流电路 倍压整流电路
脉动性直流电的频率 50Hz ，不利于滤波
100Hz ，有利于滤波 100Hz ，有利于滤波
整流效率 低，只用半周
交流电 高，使用正、负半周交流电
高，使用正、负半周交流电 高，使用正、负半周交流电 对电源变压器的要求 不要求有抽头，变压器成本低 要求有抽头，
变压器成本高 不要求有抽头，变压器成本低 不要求有抽头，变压器成本低
整流二极管承受的反向电压 低 高 低
低 电路结构 简单 一般 复杂
一般 所用二极管数量
一只 两只 四只 最少两只
2．四种整流电路分析小结
如表2所示是半波、全波、桥式和倍压整流的电路分析小结。
表2 半波、全波、桥式和倍压整流的电路分析小结
成分主要是100Hz的，这是因为整流电路将输入交流电压的半个周期转换了极性，使输出的直流脉动性电压的频率比输入交流电压的频率提高了一倍，这一频率的提高有利于滤波电路的滤波。
分辨三种整流电路方法全波整流电路要求电源变压器的次级线圈设有中心抽头，其他两种电路对电源变压器没有抽头的要求。
另外，半波整流电路中只要一只二极管，全波整流电路中要用两只二极管，而桥式整流电路中则要用四只二极管。
根据上述两个特点，可以方便地分辨出三种整流电路的类型，但要注意以电源变压器有无抽头这一点来分辨三种整流电路比较准确。
整流二极管承受反峰电压情况半波整流电路中，当整流二极管截止时，变压器次级线圈的交流电压峰值全部加到二极管两端。
对于全波整流电路而言，当一只二极管导通时，另一只二极管截止，承受变压器次级线圈两端的交流峰值电压。
因为这种整流电路变压器次级线圈是半波的2倍，所以，对这种整流电路，要求电路中的整流二极管其承受反向峰值电压的能力较高。
对于桥式整流电路而言，两只二极管导通时，另两只二极管截止，它们相当于并联起来承受反向峰值电压，就是变压器次级线圈两端的峰值电压，所以对这一电路中整流二极管承受反向峰值电压的能力要求较低和半波整流一样。
直流输出电压大小问题在要求直流电压相同的情况下，全波整流电路的电源变压器次级线圈抽头至上端和下端的交流电压相等，且等于桥式整流电路中电源变压器次级线圈的输出电压，这样，全波整流电路中的电源变压器相当于绕了两组次级线圈。
输入交流电压正、负半周转换在全波和桥式两种整流电路中，都是将输入交流电压的负半周转换到正半周（在负极性整流电路中是将正半周转换到负半周），这一点与半波整流电路不同。
在半波整流电路中，将输入交流电压的半个周期去除了。
管压降不计在整流电路中，输入交流电压的幅值远大于二极管导通后的管压降，所以整流二极管导通之后，二极管的管压降与交流输入电压相比很小，管压降对直流输出电压大小的影响可以忽略不计。
倍压整流电路特性对于倍压整流电路，它能够输出比输入交流电压更高的直流电压，但是这种电路输出电流的能力较差，所以它具有高电压、小电流的输出特性。
二极管特性运用分析各种整流电路时，主要用二极管的单向导电特性，整流二极管的导通电流由输入交流电压提供。